Ventilatorbalancering – Eliminer vibrationer og forlæng udstyrets levetid

Forestil dig en industriel ventilator med høj hastighed, der ryster voldsomt, og hvor boltene løsnes ved hver omdrejning. Dette mareridtsscenarie skyldes ofte en lille ubalance i ventilatorens rotor. Overdrevne vibrationer og støj er mere end blot gener – de er advarselstegn på et problem, der kan føre til dyr nedetid og reparationer.

Afbalancering af ventilator er processen med at korrigere denne ubalance. Det er en af de mest eftertragtede procedurer inden for vedligeholdelse af udstyr, fordi ventilatorer er meget følsomme over for enhver ujævn vægtfordeling. Selv den mindste afvigelse kan føre til betydelige vibrationer. En ubalance opstår, når det geometriske centrum af ventilatorens aksel ikke er justeret med dens massemidtpunkt. Jo højere ventilatorens rotationshastighed er, desto mere kritisk bliver præcis afbalancering.

For eksempel kan en ubalance på blot 20 gram ved kanten af en stor ventilatorrotor, der roterer med 3000 omdr./min., generere omkring 900 N centrifugalkraft – omtrent det samme som en vægt på 90 kg, der smækker mod lejerne 50 gange i sekundet. Det er ikke overraskende, at hvis en sådan ubalance ikke korrigeres, forårsager den hurtigt skade.

Hvad forårsager ubalance i ventilatorer?

De mest almindelige årsager til ubalance i ventilatoren er bl.a:

• Slidende slid på ventilatorbladene
• Snavsophobning på ventilatorbladene
• Løs samling eller forkert justering af impelleren på navet
• Temperaturudsving i ventilatorhuset eller -akslen
• Tab af en balancerende vægt (tidligere tilføjet)
• Deformation af bladet (bøjning eller beskadigelse)

Hvorfor er ventilatorbalancering vigtig?

Brug af en ubalanceret ventilator resulterer i vibrationer, der er farlige for den samlede konstruktion. Overdreven vibration fører til øget energiforbrug, accelereret slid og ofte for tidligt lejesvigt (enten på akslen eller i bærende konstruktioner). Det kan endda forårsage uplanlagt nedetid på grund af nedbrud.

På den anden side vil en velafbalanceret fan:

• Kør mere effektivt (mindre energispild)
• Læg mindre belastning på dens komponenter
• Forlæng levetiden på lejer og andre dele
• Arbejd mere stille

Kort sagt, uanset om du installerer en ny ventilator eller servicerer en eksisterende, bør du aldrig springe afbalanceringstrinnet over under vedligeholdelsen.

Det er vigtigt: Selvom ubalance er den mest almindelige årsag til høje vibrationer i ventilatorer, er det ikke den eneste årsag. Strukturelle problemer, for store spillerum, problemer med remdrev, forskydninger, revner i rotoren eller defekte lejer kan også skabe vibrationer. Det er afgørende at få en erfaren vibrationsdiagnosticist til at fastslå den grundlæggende årsag til enhver øget vibration, før man antager, at afbalancering kan afhjælpe den.

Specialistens kommentar

Som erfaring viser, søger folk ofte balanceringstjenester, når der er en stigning i vibrationer. Balancering er dog faktisk det sidste trin i at reducere vibrationer. Før man går videre til dette trin, skal der foretages en grundig Vibrationsdiagnostik Der skal udføres en kontrol af udstyrets tilstand. Eventuelle mangler – såsom defekter i koblinger, manglende akseljustering eller utilstrækkelig stivhed i støttestrukturen – bør identificeres og rettes først. Først derefter bør du fortsætte til afbalanceringsfasen, hvis det stadig er nødvendigt.

For eksempel anmodede en kunde for nylig om afbalancering af ventilatoren til en tørretumbler. Vores vibrationsmålinger (specifikt vibrationshastighedsspektret) indikerede tilstedeværelsen af mekanisk løshed. Ved inspektion opdagede vi skader, hvor ventilatorens støttestruktur var fastgjort til fundamentet. Efter at have fastgjort støtterne igen og foretaget en ny diagnose fandt vi, at den resterende ubalance var inden for acceptable grænser. I dette tilfælde var afbalancering ikke længere nødvendig. Problemer som løse fundamenter eller fejljusteringer vil forhindre en vellykket afbalancering. Husk, at afbalancering kun bør udføres på en maskine, der ellers er i god mekanisk stand.

Sådan udføres ventilatorbalancering

Vores specialister udfører typisk Afbalancering af ventilator (enten afbalancering af impelleren eller hele ventilatorhjulet) på stedet ved hjælp af ventilatorens egne lejer. Denne in-situ-tilgang muliggør maksimal præcision og hastighed uden behov for adskillelse, hvilket undgår unødvendig indblanding i udstyrets struktur.

I alle afbalanceringsopgaver sigter vi mod den lavest mulige restubalance og overholder afbalanceringskvalitetsstandarderne for ISO 1940-1-2007 for den relevante udstyrsklasse. For at opnå dette bruger vi en bærbar dynamisk afbalanceringsenhed — vibrationsanalysatoren Balanset-1A.

Involverede trin:

Afbalanceringsprocessen består af flere trin. Antallet af anvendte sensorer og deres placering kan specificeres af ventilatorproducenten. Generelle retningslinjer anbefaler at placere sensorer på ventilatoraksellejerne og på huset. Hvis dette ikke er muligt på grund af designmæssige begrænsninger, bør sensorer monteres på steder, der er så direkte forbundet med lejerne som muligt.

1. Installer vibrationssensorerne vinkelret på rotorens rotationsakse.

   

2. Monter omdrejningstælleren på det magnetiske stativ.

   

3. Sæt reflekterende tape på remskiven, og ret omdrejningssensoren mod tapen.
4. Tilslut vibrationssensorerne til balanceringsenheden, og tilslut enheden til den bærbare computer.

   

5. Start balanceringssoftwaren på den bærbare computer.
6. Vælg toplansbalanceringstilstand.

   

7. Indtast rotorens identifikation (navn eller nummer) og dens placering.
8. Vej testlodden, og indtast dens værdi og den radius, hvor den skal installeres.

   

9. Kør ventilatoren (rotoren) og mål det indledende vibrationsniveau (basislinje).

   

10. Installer testvægten i det første korrektionsplan på ventilatorens rotor.
11. Kør ventilatoren igen, og foretag en ny vibrationsmåling.
12. Bekræft, at vibrationsamplituden eller -fasen har ændret sig med mindst 20% (hvilket indikerer, at testvægten havde en målbar effekt).
13. Fjern testvægten fra det første plan, og monter den på rotorens andet plan.
14. Kør ventilatoren igen, og foretag en tredje vibrationsmåling.
15. Softwaren beregner derefter de nødvendige korrektionsvægte og vinklerne, hvori de skal placeres i det første og andet plan.

    

16. Fjern testvægten fra rotoren.
17. Forbered den permanente korrektionsvægt for den specificerede masse (som beregnet).
18. Fastgør eller svejs korrektionsvægten/-vægtene på rotoren på de angivne positioner.

    

19. Kør ventilatoren igen, og kontrollér, at afbalanceringen var vellykket (vibrationsniveauet er nu inden for acceptable grænser).
20. Hvis softwaren foreslår yderligere mindre justeringer, skal du tilføje den ekstra vægt som anbefalet og kontrollere balancen igen, indtil vibrationen er minimeret.

Ved at følge denne procedure sikrer vi et højt præcisionsniveau i ventilatorbalanceringen, hvilket bidrager til den langsigtede effektivitet og pålidelighed af dit industrielle udstyr.

Konklusion

Korrekt ventilatorbalancering eliminerer en af hovedkilderne til maskinvibrationer. Resultatet er en jævnere og mere pålidelig drift af dit udstyr. Forsømmelse af dette trin kan føre til dyre fejl, mens implementering af regelmæssig balancering (efter udbedring af eventuelle underliggende mekaniske problemer) vil spare dig tid og penge i det lange løb. Vent ikke for at en ventilator kan vibrere sig selv fra hinanden — inkluder afbalancering som en rutinemæssig del af dit vedligeholdelsesprogram for at beskytte dine maskiner og holde dem kørende optimalt.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad forårsager ubalance i ventilatoren?

Ubalance i ventilatoren skyldes normalt en ujævn massefordeling i de roterende dele. Almindelige årsager omfatter slid på ventilatorblade, snavsopbygning på blade, løse eller skævt justerede impellere, temperaturudsving, der forårsager materialeudvidelse eller -sammentrækning, tab af tidligere installerede balancevægte eller fysisk deformation af et blad.

Hvorfor er det vigtigt at balancere en ventilator?

En ubalanceret ventilator producerer overdrevne vibrationer, der kan beskadige ventilatoren og tilsluttet udstyr. Afbalancering af en ventilator reducerer disse vibrationer, hvilket forhindrer energispild og minimerer belastningen på lejer og andre komponenter. En korrekt afbalanceret ventilator kører også mere støjsvagt og effektivt, hvilket forlænger udstyrets levetid.

Hvordan balancerer man en ventilator?

Ventilatorbalancering udføres ved at tilføje eller fjerne vægt på ventilatorens rotor (impeller) for at korrigere enhver masseubalance. Den generelle proces involverer måling af ventilatorens vibrationer, bestemmelse af, hvor ubalancen er, og derefter fastgørelse af små korrektionsvægte på bestemte positioner på rotoren for at modvirke den. Moderne bærbare balancere bruger sensorer og software til at styre denne proces og beregne den nøjagtige vægt og placering, der er nødvendig. (Se den trinvise procedure ovenfor for detaljer.)

Hvornår skal en industriventilator afbalanceres?

En industriel ventilator bør afbalanceres, når du bemærker overdreven vibration eller efter reparations-/vedligeholdelsesarbejde, der kan forstyrre dens balance (f.eks. udskiftning eller svejsning af ventilatorblade). Nye ventilatorer er typisk velafbalancerede af producenten, men over tid kan slid og materialeophobning medføre ubalance. Det er god praksis at kontrollere vibrationsniveauerne regelmæssigt som en del af vedligeholdelsen og udføre afbalancering, hvis disse niveauer overstiger de anbefalede grænser.

Kan ventilatorbalancering udføres på stedet?

Ja. Ventilatorbalancering kan ofte udføres på stedet (in situ) ved hjælp af bærbart balanceringsudstyr. In-place-balancering, ligesom den ovenfor beskrevne service, bruger ventilatorens egne lejer og kræver ikke adskillelse af maskinen. Dette sparer tid og sikrer, at ventilatoren er balanceret under dens normale driftsforhold.